一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括央處理單元；用于完成區(qū)域內(nèi)的線路和母線保護(hù)，根據(jù)就地單元上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行主保護(hù)邏輯的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)就地單元發(fā)送控制命令；就地單元，用于完成交流量的采集，就地開關(guān)信息的采集以及中央處理單元下發(fā)的控制命令的執(zhí)行；同步時(shí)鐘源；用于實(shí)現(xiàn)就地單元的時(shí)鐘同步。本發(fā)明利用廣域差動(dòng)做后備解決了現(xiàn)有的失靈保護(hù)容易誤動(dòng)、死區(qū)故障以及數(shù)字化變電站中的壞點(diǎn)的問題；可以在不修改程序而只修改配置參數(shù)的基礎(chǔ)上可以應(yīng)用于任何一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)，從而使得廣域保護(hù)系統(tǒng)有極強(qiáng)的生命力，既可以防止傳統(tǒng)互感器TA飽和時(shí)誤動(dòng)，又可以解決數(shù)字化變電站中的壞點(diǎn)問題。
【專利說明】一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)的是一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及其方法，屬于電工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]大型電網(wǎng)互聯(lián)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)提出了更高的要求。國外多次大停電事故分析表明，傳統(tǒng)后備保護(hù)在系統(tǒng)擾動(dòng)引起的異常運(yùn)行狀態(tài)下容易誤動(dòng)作，引起電網(wǎng)的連鎖跳閘。隨著廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，基于廣域信息實(shí)現(xiàn)的廣域保護(hù)系統(tǒng)(WAPS)受到國內(nèi)外電力行業(yè)工作者的廣泛關(guān)注。
[0003]目前提出的廣域保護(hù)系統(tǒng)可以分為兩類:一類是利用廣域信息，主要具有安全監(jiān)視、控制、穩(wěn)定邊界計(jì)算及狀態(tài)估計(jì)等功能，其側(cè)重點(diǎn)在廣域信息的利用和安全功能的實(shí)現(xiàn)；另一類則是利用廣域信息，完成繼電保護(hù)功能。本發(fā)明針對(duì)第二類的廣域保護(hù)。
[0004]目前，由于廣域保護(hù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)為“點(diǎn)”保護(hù)，其極易產(chǎn)生失靈保護(hù)容易誤動(dòng)以及死區(qū)故障的問題，使得廣域保護(hù)系統(tǒng)不具備生命力，導(dǎo)致傳統(tǒng)互感器TA飽和時(shí)誤動(dòng)，而且造成數(shù)字化變電站中的壞點(diǎn)問題。因此，現(xiàn)有廣域保護(hù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)有待提升為能適應(yīng)電網(wǎng)互聯(lián)要求的“面”保護(hù)，是目前繼電保護(hù)的發(fā)展方向之一；其中，廣域差動(dòng)保護(hù)是廣域保護(hù)中的一個(gè)重要分支。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及其方法，將廣域保護(hù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)有待提升為能適應(yīng)電網(wǎng)互聯(lián)要求的“面”保護(hù)，解決了現(xiàn)有的失靈保護(hù)容易誤動(dòng)以及死區(qū)故障的問題，既可以防止傳統(tǒng)互感器TA飽和時(shí)誤動(dòng)，又可以解決數(shù)字化變電站中的壞點(diǎn)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，其包括中央處理單元；用于完成區(qū)域內(nèi)的線路和母線保護(hù)，根據(jù)就地單元上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行主保護(hù)邏輯的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)就地單元發(fā)送控制命令；
[0008]就地單元，用于完成交流量的采集，就地開關(guān)信息的采集以及中央處理單元下發(fā)的控制命令的執(zhí)行；同時(shí)在所述就地單元中還設(shè)置該開關(guān)的后備保護(hù)；所述就地單元與就地開關(guān)線相通訊，所述就地單元通過智能變電站中SMV網(wǎng)和GOOSE網(wǎng)與中央處理單元相通訊；
[0009]同步時(shí)鐘源；用于實(shí)現(xiàn)就地單元的時(shí)鐘同步，所述同步時(shí)鐘源通過同步網(wǎng)與中央處理單元和就地單位連接。該同步時(shí)鐘源既可以是單獨(dú)的裝置，也可以和中央處理單元合并。
[0010]上述中央處理單位還連接有輸出陣列模塊、電源模塊以及光纖接口 ；
[0011]上述中央處理單位采用的是中央處理器CPU。
[0012]根據(jù)上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一種廣域差動(dòng)保護(hù)的方法，其特征在于，其方法步驟如下:[0013](一)首先確定廣域保護(hù)的保護(hù)范圍:根據(jù)電網(wǎng)的構(gòu)造以及運(yùn)行情況確定廣域保護(hù)的邊界，然后統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的斷路器以及可以構(gòu)建的差動(dòng)環(huán)，并根據(jù)斷路器之間的連接關(guān)系構(gòu)建最小差動(dòng)環(huán)；
[0014](二)然后根據(jù)公式(I)判斷廣域差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作；
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，其包括中央處理單元；用于完成區(qū)域內(nèi)的線路和母線保護(hù)，根據(jù)就地單元上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行主保護(hù)邏輯的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)就地單元發(fā)送控制命令； 就地單元，用于完成交流量的采集，就地開關(guān)信息的采集以及中央處理單元下發(fā)的控制命令的執(zhí)行；同時(shí)在所述就地單元中還設(shè)置該開關(guān)的后備保護(hù)；所述就地單元與就地開關(guān)線相通訊，所述就地單元通過智能變電站中SMV網(wǎng)和GOOSE網(wǎng)與中央處理單元相通訊； 同步時(shí)鐘源；用于實(shí)現(xiàn)就地單元的時(shí)鐘同步，所述同步時(shí)鐘源通過同步網(wǎng)與中央處理單元和就地單位連接； 上述中央處理單位還連接有輸出陣列模塊、電源模塊以及光纖接口。
2.利用權(quán)利要求1所述廣域差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的廣域差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于，其方法步驟如下: (一)首先確定廣域保護(hù)的保護(hù)范圍；根據(jù)電網(wǎng)的構(gòu)造以及運(yùn)行情況確定廣域保護(hù)的邊界，然后統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的斷路器以及可以構(gòu)建的差動(dòng)環(huán)，并根據(jù)斷路器之間的連接關(guān)系構(gòu)建最小差動(dòng)環(huán)； (二)根據(jù)公式(I)判斷廣域差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(四)中，所述差動(dòng)環(huán)閉鎖矩陣L為一對(duì)角矩陣，當(dāng)?shù)趉個(gè)環(huán)存在下列任意一種情況時(shí)，閉鎖該差動(dòng)環(huán)的差動(dòng)保護(hù): ①該差動(dòng)環(huán)中所有支路電壓正常； ②該環(huán)差動(dòng)長期存在差流的時(shí)候； ③該差動(dòng)環(huán)中至少有一個(gè)支路處于異常狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述支路異常包括支路檢修、中央處理單元和就地單元光纖通信中斷、支路TA斷線以及開關(guān)失靈。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK103441475SQ201310285626
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】張兆云 申請(qǐng)人:國電南瑞科技股份有限公司